da diferença de solubilidade de seus fluoretos complexos

Transcrição

1 Tântalo

2 História Descoberta por Ekenberg Berzelius obteve o pó p de Tântalo pela redução do Fluoreto de Potássio e Tântalo Rose demonstrou que a Columbita continha 2 elementos (nióbio e Tântalo) Marignac separou-os os atráves da diferença de solubilidade de seus fluoretos complexos ª vez produzido em escala industrial nos EUA, através s da eletrólise lise de sais fundidos com K2TaF7

3 Ocorrência Ocupa a 54ª posição na escala de abundância relativa Columbita-Tantalita Tantalita: : fórmula f geral, (Fe( Fe,Mn) (Ta,Nb Nb)2O6 Minerais mais raros: Wodginita, Euxenita, Pirocloro Países da África ( Zimbábue, bue, Congo, Nigéria e Moçambique), Brasil e Austrália

4 Ocorrência no Brasil Possui 0,8% do total mundial Década de descoberta uma reserva com 170 mil toneladas de Tantalita,, com 10% de Ta2O5 Local totalmente inexplorado

5 columbite euxenite niobite

6 Propriedades É um metal cinza, pesado e bastante duro. No estado puro, é dúctil e pode ser trefilado em arames finos, que são usados como filamentos para evaporar metais como o alumínio. Tem excelente resistência à corrosão em temperaturas abaixo de 150 C. É atacado somente pelo ácido fluorídrico, por soluções ácidas contendo o íon fluoreto e por trióxido de enxofre. Álcalis o atacam de forma bastante lenta. Torna-se mais reativo em altas temperaturas. O ponto de fusão é alto, inferior apenas aos do tungstênio e rênio. É supercondutor a -268,7 C. Filmes de óxido de tântalo são estáveis e possuem boas propriedades dielétricas.

7 Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido kg/m 3 Ponto de fusão 3017 C Calor de fusão 36 kj/mol Ponto de ebulição 5458 C Calor de vaporização 735 kj/mol Temperatura crítica s/ dado C Eletronegatividade 1,5 Pauling Estados de oxidação +5 - Resistividade elétrica Ω m Condutividade térmica 57,5 W/(m C) Calor específico 140 J/(kg C) Coeficiente de expansão térmica 0, (1/ C) Coeficiente de Poisson 0,34 - Módulo de elasticidade 186 GPa Velocidade do som 3400 m/s Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado -

8

9 Produção Comercialmente a produção do tântalo pode seguir um dos diversos métodos: m eletrólise lise do fluortantalato de potássio fundido; Redução do fluortantalato de potássio com sódio; Reagindo o carboneto de tântalo com óxido de tântalo; Como subproduto da extração do estanho; O processo KROLL (Titanio)) também é aplicado para o tântalo em

10 Reservas mundiais de tantalita Mina do Pitinga do Grupo Paranapanema, no Município de Presidente Figueiredo AM. Na Austrália, a Mina de Grenbushes (que também m produz lítio l e estanho) Mina Wodgina

11 PRODUÇÃO O consumo está concentrado nos EUA, Japão, Alemanha e China

12 Preço

13 Brasil As exportações brasileiras são realizadas sob a forma de concentrado de tantalita columbita, óxido de tântalo e ligas de Ferro-Ni Nióbio-Tântalo. o tântalo consumido no Brasil é proveniente de importações de produtos industrializados principalmente componentes para a indústria eletrônica. as exportações atingiram 443t em 2001 com valorde US$ mil enquanto as importações alcançaram aram 467 t correspondentes a US$ mil.

14 Perspectivas

15 Aplicações As principais aplicações do metal devem-se às características de inércia química, resistência, dureza e ductilidade. Capacitores eletrolíticos ticos são provavelmente a principal aplicação. O dielétrico formado pela camada de óxido é mais fino que o de outros metais como alumínio. Isso permite elevada capacitância em pequeno volume, fator importante para equipamentos portáteis. teis. Também m em alguns resistores especiais para circuitos de áudio. Componente de diversas ligas caracterizadas pelo alto ponto de fusão, alta resistência e boa ductilidade

16 Em vários v casos, o tântalo é um substituto mais econômico para a platina. Equipamentos para processamento de produtos químicos, reatores nucleares, aviões e mísseis. m Óxido de tântalo é usado em vidros especiais, de alto índice de refração, para câmaras fotográficas. ficas. Partes diversas de fornos a vácuo. v Por ser não-irritante e totalmente imune à ação dos fluidos corporais, é usado extensivamente para produzir equipamentos e implantes cirúrgicos rgicos em medicina e odontologia.. O óxido de tântalo é usado para elevar o índice de refração de vidros especiais para lentes de câmera. O metal também é usado para produzir peças eletrolíticas ticas de fornalhas de vácuo. v

17

18 Linhas de Pesquisa

19 Pesquisas na EEL Grupo de Metais e Ligas Especiais Grupo de Supercondutividade

20 Grupo de Metais e Ligas Especiais Comportamento Mecânico Conformação Mecânica Desenvolvimento de Metodologia para Caracterização Química do Metal e Ligas Obtenção de Metais e Ligas Refratárias rias Transformação de Fases e Cálculo C Termodinâmico de Diagrama de Fases Processamento e Caracterização

21 Grupo de Metais e Ligas Especiais Corrosão e Eletrodeposição Estudo do comportamento eletroquímico do tântalo e de ligas titânio-tântalo tântalo em soluções de vários v ácidos, à várias concentrações e temperaturas Estudo comparativo das características de corrosão da liga Nb-20 a 25%Ta em relação aos materias convencionais

22 Grupo de Metais e Ligas Especiais Processamento de Metais e Ligas Via Metalurgia do PóP

23 Grupo de Supercondutividade Aplicações Supercondutoras Avaliação / Estudo da difusão da liga Nb-20%Ta e Ti

24 FIM